《模具制造工艺学》实验指导书.docx
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《模具制造工艺学》实验指导书
模具制造工艺及设备
实验指导书
适用专业材料成形及控制工程专业
前言
随着科学技术不断发展，具有高熔点、高强度、高脆性、高粘性等性能的新材料不断出现，具有各种复杂结构和特殊工艺要求的工件越来越多，各类新的技术问题不断出现，人们通过各种渠道，借助多种能量形式，不断探求新的工艺途径，于是各种特种加工方法先后应运而生，并且广泛应用于模具制造中。
本课程的目的就是在主要讲授电火花加工的基础上,使学生了解各种特种加工的主要原理和特点以及在模具制造中的应用方式。
通过学习学生需要掌握的基本知识包括：
模具生产技术综述，模具成形表面的机械加工、特种加工和专门加工，光整加工，典型零件加工工艺分析，模具装配，模具管理。
为了使学生更好地理解和深刻地把握模具常用的加工方法与工艺，训练和培养学生典型零件工艺分析与模具加工技术的综合技能，体现实际应用能力的培养。
设置了模具典型零件电火花成效加工实验和线切割加工原理演示实验。
使学生更好地理解和深刻地把握特种加工的基本知识，并在此基础上，训练和培养学生观察和实际动手的能力。
模具典型零件电火花成型加工实验使得学生进一步掌握电火花加工的原理和工艺特点；了解电极材料、电规准等因素对加工速度、加工精度、表面质量的影响。
模具典型零件线切割加工原理演示实验深化学生对数控电火花线切割编程方法及加工原理的了解；了解电火花线切割机床、微机控制器、高频电源的结构及操作方法；增加对电火花线切割加工工艺参数选择的认识。
本指导书中所提及的关于机床操作的各项注意事项均涉及安全事项，必须加以重视。
本指导书是高等工程专科学校模具专业实验教材，也可供模具设计和工艺技术人员参考。
1、实验一：
模具典型零件电火花成型加工···································································3
2、实验二：
模具典型零件电火花线切割加工·······························································5
3、实验报告格式··········································································································7
实验一：
模具典型零件电火花成型加工
实验学时：
2学时
实验类型：
验证
实验要求：
必修
一、实验目的
通过实验进一步掌握电火花加工的原理和工艺特点；利用相应的工艺知识进行实际加工，理解电极材料、电规准等因素对加工速度、加工精度、表面质量的影响。
二、实验内容
根据工件材料及工艺要求，利用所掌握的零件加工工艺知识分析加工要求，根据特种加工的特点，使用电火花机床，分别采用不同电规准加工，并比较其加工速度、电极损耗与表面质量。
三、实验原理、方法和手段
不同零件的具体工艺要求是不相同的，在对其加工工艺进行相应的分析基础上，结合电火花加工的特性，采用不同的电规准的对工件进行有针对性的加工，并比较其加工结果，以得到相应的结论。
四、实验组织运行要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课形式。
五、实验条件
E46PM电火花穿孔成型机床，纯铜电极和相关工具，《特种加工实验指导书》。
六、实验步骤
首先对现场零件的结构特点作出相应的工艺分析，拟定加工步骤，结合特种加工的特点在电火花机床上进行相关的加工工序。
粗加工:
⑴用游标卡尺测量铜电极长度并记录，然后将电极装夹在主轴电极夹头上，利用专用扳手将其拧紧；
⑵将工件放在电极正下方的磁性吸盘上并找平、找正，然后用内六角扳手将磁盘开关顺时针旋转到位；
⑶认识了解机床面板各钮的功用，旋开急停按钮；
⑷启动油泵，使工作液面埋没工件超过70mm以上；
⑸选择“单节放电”（F1），输入Z轴加工深度：
1（mm）
⑹调整放电参数（F7），选择加工电流AP，按←→设置AP＝45（A），记录下加工电流AP、脉冲宽度TP、脉冲间隔TB的值，再按F7退出放电参数的设置；
⑺按小操作板上↓，向下移动电极使之刚好与工件接触，这时机
床蜂鸣报警，按机床面板↓选择Z轴绝对坐标，按F4，按YES确定，使Z轴清零位；
⑻按小操作板上↑，解除报警，再按“放电开启”钮加工，记录加工完成时间；
⑼加工到位后，机床报警，此时按小操作板上↑，抬电极直到露出液面，按急停按钮停机
（10）取下电极，测量电极长度，计算电极损耗并记录。
（11）取出工件，观察粗糙度情况。
精加工：
按下f9对计时清零
⑴～⑸同粗加工
⑹调整放电参数（F7），选择加工电流AP，按←→设置AP＝6（A），记录下加工电流AP、脉冲宽度TP、脉冲间隔TB的值，再按F7退出放电参数的设置；
⑺按小操作板上↓，向下移动电极与工件接触，这时机床蜂鸣报警，按机床面板↓选择Z轴绝对坐标，按F4，按YES确定，使Z轴清零位；
⑻按小操作板上↑，解除报警，再按“放电开启”钮加工，记录加工完成时间；
⑼加工到位后，机床报警，此时按小操作板上↑，抬电极直到露出液面，按急停按钮停机；
（10）取下电极，测量电极长度，计算电极损耗并记录。
（11）取出工件，观察粗糙度情况。
七、思考题
1、为什么粗加工采用大规准，而精加工采用小规准；
2．依据上表数据，试分析所得的实验数据是否符合理论规律，如不符合，产生误差的原因是什么？
八、注意：
1、打开机床电源时注意：
在机床自检过程完成前切勿触动任何按键，否则会损坏机床！
2、加工前必须将液位杆提到高于工件上表面40－70mm处，否则将会产生失火危险！
3、加工过程中出现任何意外情况时，立即按下急停按钮断电，并报告指导教师处理。
实验二：
模具典型零件电火花线切割加工
实验学时：
2学时
实验类型：
综合
实验要求：
必修
一、实验目的
深化对数控电火花线切割编程方法及加工原理的了解；了解电火花线切割机床、微机控制器、高频电源的结构及操作方法；增加对电火花线切割加工工艺参数选择的认识。
二、实验内容
1、学生自己设计图形，在电脑上进行图形编程，后置生成加工程序；
2、观察在数控电火花线切割机床上按给定的图形加工出合格工件的全过程；
3、观察电源脉冲参数及进给量改变对脉冲放电波形的影响；
4、测算加工生产率和单边放电间隙，观察加工后的表面粗糙度。
三、实验原理、方法和手段
电火花线切割加工的规律主要体现在与电火花成型加工的共性和区别上，本实验通过一个实际工件的加工全过程，观察主要的放电参数及其机床特点，理解线切割加工中的加工规律，理解放电间隙的计算过程及含义，通过对具体零件设计与实际编程，了解线切割加工的状况。
四、实验组织运行要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课形式。
五、实验条件
DK7732-1电火花线切割机1台，专用夹具及相关工具，《特种加工实验指导书》。
六、实验步骤
1.按教师现场指定的工件图形在电脑上绘制加工图形，并后置生成加工程序，要求按学号后三位保存文件。
2.熟悉机床设备，观察机床基本操作过程；
3.记录加工参数：
空载电压U=100～120V，脉冲宽度it=10～30µs0µs，脉冲间隔te=3～8µs。
加工面积s，
4.认识电脑控制界面上各调节功能，如变频旋钮，高频选择，加工开始等。
5.观察电压、电流表指针摆动情况，然后记录其稳定加工时的数值。
（加工时，电流指针的摆动很小）
6.加工结束后记录加工时间，计算切割速度：
Vw＝加工面积／切割时间（mm2/min）
7.测算单边放电间隙＝（切割后孔－工件套料－2×钼丝直径）／4（mm）
8.观察表面粗糙度。
七、思考题
根据实验报告的数据试分析线切割加工与电火花成型加工的区别及联系。
八、注意事项：
1、加工过程中切勿用手触摸电极丝
2、观察加工时不得站在丝筒的正后方，以免出现危险。
实验报告的基本内容及要求
1．实验预习
在实验前需要复习特种加工相关的理论知识，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。
必须重视实验中的安全注意事项及可能出现的现象，但这些不要求写在预习报告中。
2．实验记录
开始实验时，应该准备好记录本，放在机床附近，将实验中观察到的现象和所测得的数据及相关条件如实地记录下来。
实验记录中应有指导教师的签名。
3．实验总结
本实验应对实验数据、实验中的特殊现象、实验操作中引起误差的原因的成败、进行整理、分析总结，并回答思考题，提出对实验的看法。
实验报告一
学院：
专业：
班级：
姓名
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
实验目的
实验要求
实验原理
实验仪器
实验步骤
实验内容
实验数据
脉冲
宽度（μs）
脉冲
间隔（μs）
击穿电压（V）
工作电压（V）
加工电流（A）
加工
深度（mm）
加工
时间
（min）
火花大小
表面粗糙度（粗或细）
1
2
实验总结
指导教师意见
签名：
年月日
实验报告二
学院：
专业：
班级：
姓名
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
实验目的
实验要求
实验原理
实验仪器
实验步骤
实验内容
实验数据
脉冲
宽度（μs）
脉冲
间隔（μs）
加工电流（A）
加工
时间
（min）
电极长度及损耗
（mm）
表面粗糙度
粗加工
实验前：
实验后：
损耗比：
%
精加工
实验前：
实验后：
损耗比：
%
实验总结
指导教师意见
签名：
年月日
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